Методическая разработка внеклассного мероприятия "Физика - это интересно"

Государственное профессиональное образовательное учреждение

Ярославской области

Угличский индустриально-педагогический колледж

Методическая разработка внеклассного мероприятия

«ФИЗИКА – ЭТО ИНТЕРЕСНО»

Автор: преподаватель физии Павлов Александр Викторович.

Углич

2021 г.

УТВЕРЖДАЮ:

_______________Н.В. Гущина

Заместитель директора

по учебной работе

Аннотация. Разработка содержит сценарий проведения внеклассного мероприятия, содержательная часть которого представлена в виде игры - викторины по темам «физика в спорте» и «физика в литературе». Вопросы оцениваются определённым количеством баллов в зависимости от уровня сложности. Материал также включает в себя презентацию. Данная разработка будет полезна преподавателям физики, организаторам внеклассных мероприятий, классным руководителям при проведении уроков физики, тематических конкурсов, викторин.

Разработчик:

Павлов Александр Викторович, преподаватель методической цикловой комиссии естественно-математических дисциплин

         СОДЕРЖАНИЕ

         1.Введение.

Физика - это наука, которая изучает явления, происходящие в природе. Законы природы едины. С целью установления всеобщего характера законов и процессов, происходящих в природе, повышения познавательного интереса учащихся к физике, необходимо больше внимания уделять внеклассным мероприятиям. Они способствуют лучшему усвоению знаний студентами, а для преподавателей являются хорошим способом проверки их знаний.

Игра разработана преподавателем физики Угличского индустриально-педагогического колледжа для студентов, обучающихся по специальности «Физвоспитание». Поэтому основная часть вопросов касается именно связи физики и спорта. Кроме «физика в спорте», в игре представлена категория «физика в литературе», направленная на повышение эрудиции и расширение кругозора студентов. Вопросы составлены таким образом, что для ответа на них кроме знания законов физики, нужно уметь логически мыслить, анализировать, четко формулировать свои мысли. Знания, необходимые для ответа на вопросы викторины, не выходят за рамки школьной программы. Поэтому викторину или отдельные вопросы можно использовать при проведении внеклассных мероприятий, а также на уроках физики в средней школе.

Цели:

стимулировать студентов к более глубокому и всестороннему изучению физики;

активизировать познавательную активность через игровую форму;

повысить интерес обучающихся к физике,;

повторить учебный материала по физике под новым углом зрения;

стимулировать познавательную активность и творчество обучающихся, их смекалку, наблюдательность;

научить применять знания в новой ситуации, а также  грамотно объяснять происходящие физические явления;

формировать коммуникативные навыки, умения работать  в группах, умения оценивать деятельность товарища;

повысить интерес студентов к выбранной профессии.

Предмет. Физика.

Целевая аудитория. Студенты колледжей, школьники старших классов.

Продолжительность мероприятия. 1 час

Оборудование. Компьютер, проектор.

Программное обеспечение. Программа MS PowerPoint.
Презентация к игре
PPTX / 10.61 Мб

         2.Регламент игры.

В игре участвуют 3 команды из 5 студентов. Команды рассаживаются за своими столами. В каждой команде выбирается капитан. Капитан является представителем команды, он подает знак, если участники готовы дать ответ, выбирает отвечающего, координирует действия команды. Ответы на вопросы оценивает жюри из 3 преподавателей.

Перед игрой ведущий, знакомит команды друг с другом, представляет членов жюри, разъясняет правила и регламент игры. (Ведущим может быть преподаватель физики или старшекурсник).

Игра состоит из 3 раундов. Перед началом игры включается презентация, подготовленная к викторине.

Команды по очереди выбирают вопрос. Каждый вопрос, в зависимости от уровня сложности, оценивается определенным количеством баллов. Вопросы и ответы на них представляются на слайдах презентации и, кроме того, зачитываются ведущим. Для подготовки ответа дается 40 секунд. Чтобы получить максимальное количество баллов, команды должны дать развернутый, подробный ответ на выбранный вопрос. Если ответ не достаточно обоснован, жюри может снизить количество баллов, получаемых командой. Если ответ неправильный, с команды снимаются баллы, соответствующие вопросу, а в случае отказа от ответа команда получает 0 баллов. В этих случаях, право ответить не этот вопрос получает другая команда, капитан которой раньше поднимет руку. После каждого раунда жюри подводит предварительные итоги.

В перерывах между раундами, пока жюри подводит итоги, перед участниками и болельщиками выступают студенты с заранее подготовленными докладами и презентациями на тему «Ученые = физики в спорте».

Первое выступление рассказывает об академике Владимире Евгеньевиче Фортове. В. Фортов – выдающийся физик. Лауреат множества премий и наград, член ряда зарубежных академий. Был прекрасным спортсменом – мастером спорта СССР по баскетболу и парусному спорту, кандидатом в мастера спорта по шахматам.

Второе выступление посвящено Игорю Евгеньевичу Тамму - советскому физику-теоретику, академику АН СССР, лауреату Нобелевской премии по физике. И.Е.Тамм родоначальник советского альпинизма, мастер спорта СССР, участник первовосхождений на многие горные вершины.

В конце игры подводится общий итог. Определяются и награждаются победители. Ведущий выступает с заключительным словом.

          3.Вопросы игры.

        3.1. Вопросы отборочного тура.

В начале игры определяется очередность выбора вопросов. Для этого проводится отборочный тур. Каждой команде предлагается письменно ответить на вопрос отборочного тура. На ответ дается 1 минута.

1. Назовите ученых - лауреатов Нобелевской премии по физике.

В зависимости от количества правильно названных ученых, команды получают номера, в соответствии с которыми определяется очередность ответов на вопросы. Если какие-то команды набрали одинаковое количество баллов, им задаются дополнительные вопросы.

     2. В 1901 году ему была присуждена первая Нобелевская премия по физике за открытие лучей, которые носят его имя. Назовите фамилию ученого.

Ответ. Вильям Рентген.

    3. Назовите известного физика, лауреата Нобелевской премии, кандидата в футбольную сборную своей страны.

Ответ. Нильс Бор.

         3.2. Вопросы 1 раунда. Тема «Физика в зимних видах спорта»

1.На биатлонном стрельбище в начале и конце стрелковых коридоров установлены красные флажки. Для чего они предназначены?

Ответ. Сильный ветер может менять траекторию пули. По отклонению флажка от вертикали можно оценить силу и направление ветра, и сделать необходимую поправку прицела винтовки.

2.Перед началом хоккейного матча вратари интенсивно раскатывают коньками лёд перед воротами. Зачем они это делают?

Ответ. Коньки оставляют на поверхности льда царапины, что повышает его шероховатость и соответственно силу трения скольжения шайбы о лед. Поэтому шайба, скользящая в сторону ворот по льду, сильнее снижает свою скорость, что облегчает вратарю задачу защитить свои ворота.

3.Почему коньки легко скользят по льду, а по более гладкому стеклу не едут?

Ответ. При движении конькобежца по льду возникают силы трения. Механическая энергия сил трения переходит во внутреннюю энергию льда. За счет повышения внутренней энергии лед в точках соприкосновения с коньком расплавляется, образуется пленка воды, выполняющая роль смазки и облегчающая скольжение. На стекле такого не происходит.

4.Почему палки, используемые спортсменами для скоростного спуска и слалома гиганта, изогнуты?

Ответ. Большую часть трассы спортсмены стараются проходить в низкой обтекаемой стойке. При таком положении прямые палки создают серьезное сопротивление воздуха, а изогнутые палки прячутся под согнутыми руками и за спиной лыжника.

5.Почему для сильного броска опытные хоккеисты бьют так, что их клюшка, прежде чем коснется шайбы, сначала ударяет об лёд за несколько сантиметров до шайбы?

Ответ. Вследствие контакта клюшки со льдом, за миг до прикосновения к шайбе, ручка клюшки сгибается и в ней возникает сила упругости, которая при разгибании клюшки придает дополнительный импульс шайбе.

6.Перед самым началом хоккейного матча, главный судья подходит к бытовому прибору, имеющемуся на каждой кухне. Зачем он это делает?

Ответ. Судья подходит к холодильнику, чтобы достать шайбу, которой будет играться матч. Если очень теплая шайба попадет на лед, она выплавляет на льду углубление, препятствующее её движению. Поэтому шайбы перед игрой замораживают.

7.В судейскую бригаду по этим видам спорта входит судья, измеряющий температуру части спортивного снаряда. Если температура превышает на 5 градусов контрольное значение, спортсмен или команда до старта не допускаются. Какие это виды спорта?

Ответ. Перед стартом измеряется температура полозьев саней в бобслее и санном спорте. Температура не может превышать контрольного значения, так как сани с более высокой температурой полозьев имеют преимущество по скорости из за снижения трения скольжения.

8.Фигуристы, выполняя вращение вокруг своей оси, могут, как уменьшать, так и увеличивать период вращения, не отталкиваясь дополнительно ото льда. Как это происходит?

Ответ. Для того чтобы ускорить вращение вокруг вертикальной оси, фигуристы прижимают руки к туловищу. При этом момент инерции вращающегося тела, зависящий от расстояния до оси вращения, уменьшается и возрастает угловая скорость. Для уменьшения скорости вращения необходимо наоборот развести руки в стороны. Выполняется закон сохранения момента импульса.

9.Почему конькобежцы, разгоняясь, размахивают руками?

Ответ. Резкие движения ног вызывают появление момента сил, стремясь повернуть корпус человека вокруг вертикальной оси. Поэтому конькобежец в такт движению ног размахивает руками так, чтобы движение соответствующих рук и ног было в противофазе. При таком движении рук возникает момент сил, противодействующий моменту сил, обусловленному движением ног, и компенсирующим его.

10.Скользящие поверхности современных лыж высокого уровня имеют некий мелкий объемный рисунок, называемый структурой. В зависимости от вида структуры, лыжи делятся на «теплые» (WARM) и «холодные» (COLD). Перед вами два вида структур. Какая структура наноситься на теплые, а какая на холодные лыжи?

Ответ. Назначение структуры - контроль уровня влаги между снегом и лыжей. Во время скольжения происходит трение, из-за этого создается тонкая водяная пленка, по которой и скользят лыжи. Избыток или недостаток этой водяной пленки мешает скольжению, поэтому нужно сделать этот слой оптимальным. При холодной погоде важно эту влагу сохранить, поэтому бороздки на скользящей поверхности параллельны лыже и удерживают водяную пленку под лыжей. В теплых лыжах бороздки нанесены по диагонали, что позволяет вытеснять излишнюю воду.

              3.3.Вопросы 2 раунда. Тема «Физика в летних видах спорта».

1.Раньше на соревнованиях по вольной и греко-римской борьбе некоторые нечестные борцы перед поединком пили горячий чай. Зачем они это делали?

Ответ. Горячий чай усиливал потоотделение. Выступающий пот играл роль смазки, которая снижала силу трения, и не позволял сопернику сделать крепкий захват.

2.В ветреную погоду соревнования по многим видам спорта, проводимым на открытой местности, отменяются. А в каком виде спорта соревнования отменяются наоборот при полном отсутствии ветра?

Ответ. Это парусный спорт. Движение яхты происходи благодаря тому, что ветер взаимодействует с парусом. С его помощью кинетическая энергия ветра преобразуется в силу тяги, движущую парусник.

3.При игре в настольный теннис можно случайно наступить на шарик, в результате чего на нём образуется вмятина. Как можно быстро выправить эту вмятину?

Ответ. Нужно поместить шарик в ёмкость с горячей водой. Воздух внутри шарика нагреется и, согласно уравнению состояния идеального газа, возрастет давление. Избыточное давление воздуха внутри шарика придаст ему изначальную форму.

4.Перед вами фотография спортивной команды. Почему один из участников команды такого маленького роста?

Ответ. Это спортивная команда по академической гребле с рулевым. Скорость лодки во многом зависит от её осадки, которая возрастает с увеличением массы лодки и груза. Поэтому команды стремятся снизить эту массу. Для этого в качестве рулевого, который не гребёт и, поэтому, может не иметь большой мышечной массы для мощного гребка, выбирают легковесных маленьких спортсменов.

5.Почему альпинисты жалуются, что на больших высотах они не могут заварить горячий, крепкий чай и сварить ароматный кофе?

Ответ. На больших высотах атмосферное давление ниже, чем на поверхности земли. Чем ниже внешнее давление, тем ниже должно быть давление водяного пара для кипения воды, тем ниже температура закипания воды.  Поскольку вода переходит в пар, так и не прогреваясь до 100 градусов, в ней плохо растворяются ароматические вещества чая и кофе.

6.В этой дисциплине легкой атлетики в судейскую бригаду входит судья, измеряющий величину и направление скорости перед каждой попыткой спортсмена. Если скорость за 5 секунд до попытки превысит 2 м/с – попытка откладывается или не засчитывается. В какой дисциплине, и какую скорость меряют судьи?

Ответ. В прыжках в длину за 5 секунд до попытки измеряется скорость ветра. Если дует сильный попутный ветер, он создает дополнительную силу, подталкивающую спортсмена. Если ветер встречный или боковой, он наоборот притормаживает спортсмена.

7.Нередко во время соревнований по велоспорту на треке можно наблюдать весьма любопытную картину: соперники заезжают на верхний край трека и ... останавливаются. Они балансируют, не двигаясь с места. Более того, никто из них не стремится рвануть вперёд, наоборот - каждый ждёт этого от соперника. Зачем они это делают?

Ответ. Велосипедист, едущий вторым, оказывается в более выгодном положении, так как первый велосипедист принимает на себя встречный воздушный поток и за его спиной образуется так называемый «аэродинамический мешок». Двигаясь в этом мешке, второй велосипедист затрачивает меньше усилий на преодоление дистанции и сохраняет больше сил для финишного рывка.

8.Футбольные мячи, в которые играли официальные матчи чемпионата мира до 1966 года, были однотонными. С 1970 года, стали использоваться мячи исключительно черно-белых расцветок. И только с 90-х годов перешли на мячи, выполненные в различных цветовых тонах. С чем это связано?

Ответ. В 60-70 годы стало массово развиваться телевидение, тогда еще черно-белое. В 1970 году чемпионат мира впервые стали транслировать в прямом эфире, и было выявлено, что именно чёрно-белая расцветка мяча лучше всего различалась глазом на чёрно-белых экранах телевизоров. С развитием цветного телевидения стали использовать разноцветные мячи.

9.В розыгрыше Лиги чемпионов по футболу команда «Атлетико» принимала на своем поле «Барселону». Особенностью и сильной стороной игры «Барселоны» являлось частое использование коротких пасов мяча по поверхности поля. Что было не сделано работниками стадиона, чтобы лишить футболистов «Барселоны» этого преимущества?

Ответ. Сотрудники стадиона перед матчем не подстригли траву на поле. Подросшая даже на несколько миллиметров трава создавала дополнительную силу сопротивления, тормозила движение мяча, что затрудняло отдачу паса по поверхности поля.

10.Некоторые футболисты владеют ударом по мячу, при котором мяч летит по сложной, непредсказуемой для вратаря траектории. С помощью этого удара можно забить гол с углового, обвести стенку при выполнении штрафного. В чем секрет такого удара?

Ответ. Чтобы выполнить этот удар (в футболе его называют «сухой лист») нужно бить внешней или внутренней поверхностью стопы не в центр мяча, а сбоку. Таким образом, мяч закручивается. Вокруг закрученного мяча образуются вихревые потоки воздуха. Из-за этого по одну сторону мяча направление движения воздуха соответствует направлению встречного потока, а по обратную сторону мяча направление вихря противоположно встречному потоку. В результате возникают поперечно действующие силы, изменяющие траекторию.

         3.4.Вопросы 3 раунда. Тема «Физика и литература».

1.Сергей Есенин, лирика

«Белая береза под моим окном
Принакрылась снегом, точно серебром.
На пушистых ветках снежною каймой
Распушились листья белой бахромой…»
Какое физическое явление здесь описано?

Ответ. Образование инея при процессе кристаллизации водяного пара из воздуха на поверхности почвы, травы, веток и листьев и других предметов в результате их радиационного охлаждения до отрицательных температур, более низких, чем температура воздуха.

2.А.П.Чехов «Степь» 

«Егорушка... разбежался и полетел с полуторасаженной вышины. Описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достал; какая-то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила его и понесла обратно наверх».

О какой силе идет речь?

Ответ. Сила Архимеда — выталкивающая сила, которая действует на погруженное в жидкость (или газ) тело.

3.Н.Носов «Незнайка на Луне»

«Как только ракета достигла максимальной скорости, электронная управляющая машина автоматически прекратила работу двигателя, и дальнейший полет происходил по . . . . .»

Вставьте пропущенное слово.

Ответ. Пропущено слово «инерция» – явление сохранения скорости, при отсутствии действия на него других тел.

4.Леонид Зашихин «Капля»

«Вальяжно капля по стеклу текла.
Но вдруг морозом намертво сковало;
И в мире поубавилось тепла,
Когда она холодной льдинкой стала.»

Какая физическая ошибка здесь допущена?

Ответ. «И в мире поубавилось тепла» это ошибка так как согласно теории фазовых переходов, при замерзании жидкости тепло не поглощается а выделяется.

5.Иосиф Бродский «1972 год»

«Поскользнувшись о вишневую косточку,
я не падаю: сила трения
возрастает с паденьем скорости.
Сердце скачет, как белка, в хворосте…»

Какая физическая ошибка здесь допущена?

Ответ. «сила трения возрастает с паденьем скорости» это ошибка. С падением скорости сила трение скольжения не возрастает, а наоборот уменьшается.

6.Валерий Брюсов «Мир электрона»

«Быть может, эти электроны
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!

Ещё, быть может, каждый . . . . —
Вселенная, где сто планет;
Там — всё, что здесь, в объеме сжатом,
Но также то, чего здесь нет.»

С чем поэт сравнивает Вселенную? Вставьте пропущенное слово

Ответ. Пропущено слово «атом» — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.

7.Игорь Иртеньев « . . . . . . . . »

«. . . . . . . . . , . . . . . . . . . ,
Говорят, ты порою бываешь жесток.
Может жизни лишить твой коварный укус,
Ну и пусть, все равно я тебя не боюсь!
. . . . . . . . , . . . . . . . . ,
Утверждают, что ты — электронов поток,
И болтает к тому же досужий народ,
Что тобой управляют катод и анод.»

О каком физическом явлении идет речь? Вставьте пропущенные слова.

Ответ. Электрический ток – направленное упорядоченное движение заряженных частиц.

8.В каком произведении русского писателя явление уменьшение силы трения за счет смазки трущихся поверхностей привело к гибели одного из главных героев?

Ответ. В романе М.Булгакова «Мастер и Маргарита»

«…и тотчас рука его соскользнулась и сорвалась, нога неудержимо, как по льду, поехала по булыжнику, откосом сходящемуся к рельсам, другую ногу подбросило, и Берлиоза выбросило на рельсы…»

9.А. Фет «Метель»

«Все молчит, - лучина с треском
Лишь горит багровым блеском
Да по кровле ветер шумит»

Почему лучина «горит с треском»?

Ответ. Треск лучины при горении можно объяснить тем, что при повышенной влажности деревянные предметы отсыревают. При горении влага из древесины интенсивно испаряется. Увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные волокна.

10.Жюль Верн «Таинственный остров»

В этом романе герои смогли развести костер, используя двое карманных часов. Как они это сделали?

Ответ. Чтобы развести костер использовалась линза, изготовленная из двух стекол часов. Стекла склеили между собой глиной, внутрь залили воды, и получилась двояковыпуклая линза. Затем с помощью линзы сфокусировали солнечный свет на кусочке сухого мха, и подожгли.

            4.Заключение.

Данная игра была проведена среди студентов специальности «Физвоспитание» Угличского – индустриально педагогического колледжа во время недели естественно-математических дисциплин. Зачастую студенты данной специальности скептически относятся к необходимости изучения физики, полагая, что никакого отношения к физкультуре и спорту физика не имеет. В ходе игры студенты получили ещё одно доказательство, что физика очень интересная наука, тесно связанная с различными областями человеческой деятельности, в том числе и спортом. Знание законов физики позволяет с научной точки зрения объяснить правила и особенности проведения соревнований, устройство спортивных снарядов, способы повышения результатов спортсменов и т.д. Вопросы игры вызвали большой интерес.

В дальнейшем автором разработки планируется расширить перечень вопросов. Разбить их на категории «физика в хоккее», «в футболе», «в лыжах» «в легкой атлетике» и далее в других видах спорта и подготовить отдельное учебное пособие.

         5.Информационные источники

1. Виленский М.Я. Физическая культура: учебник/ М.Я. Виленский, А.Г. Горшков. — 2-е изд., стер. — М.: КНОРУС, 2016.— 214 с.— (Среднее профессиональное образование). ISBN978-5-406-05081
2. Касьянов, В. А. Физика. 10 кл. : учебник для общеобразоват. учреждений / В. А. Касьянов. — 4-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2004.
3. Касьянов, В. А. Физика. 11 кл. : учебник для общеобразоват. учреждений / В. А. Касьянов. — 4-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2004.
4. Энциклопедия для детей. Том 9. Русская литература - 2006 - Издательство: Аванта+. ISBN: 5-98986-034-X
5. Энциклопедия для детей. Том 20. Спорт, - 2006 - Издательство: Аванта+. ISBN: 978-5-98986-149-1
6. Энциклопедия для детей. Том 16. Физика.- 2007 - Издательство: Аванта+. ISBN: 5-98986-080-3, 5-98986-015-3

         Электронные ресурсы.

1. Реализация межпредметных связей физики и физической культуры [Электронный ресурс] /авт.-сост. Е. В.Ермакова, С. И. Данишкина// Научно-методический электронный журнал Концепт, – 2014. – № 9 (сентябрь). – С. 26–30. – URL: http://e-koncept.ru/2014/14232.htm.
2. Sports.ru флагманский проект цифрового спортивного издательства TribunaDigital [Электронный ресурс]:– URL: https://www.sports.ru/others/olympic-games-2018/
3. Техника выполнения точных хоккейных бросков [Электронный ресурс]:– URL:https://aktiv48.ru/knowledge_base/publication-33.html
4. Структурирование скользящей поверхности [Электронный ресурс]:– URL:https://www.ski.ru/az/blogs/post/strukturirovanie-skolzyaschei-poverkhnosti Правила проведения соревнований по санному спорту [Электронный ресурс]:– URL:http://rusluge.ru/pravila-provedenija-sorevnovanij-po-sannomu-sportu
5. Прыжок в длину – правила [Электронный ресурс]:– URL:https://world-sport.org/acyclic/jump_long/rules/